CN109669329A - 显影装置、处理盒和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本公开内容涉及显影装置、处理盒和图像形成装置。接触压合部的上游部分中的树脂层的第一厚度和接触压合部的下游部分中的树脂层的第二厚度之间的关系被设置为使得第二厚度小于第一厚度，在所述接触压合部中，覆盖调节刮刀的支撑构件的树脂层与显影辊接触。朝向支撑构件的具有与调色剂带电极性相同的极性的电位差创建在支撑构件和显影辊之间。

Description

显影装置、处理盒和图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种在记录介质上形成图像的电子照相图像形成装置。

背景技术

作为合并在电子照相图像形成装置(诸如打印机和传真)中的显影装置，包括显影剂运载构件和调节构件的配置是已知的，显影剂运载构件使用显影剂使形成在图像承载构件的表面上的静电潜像显影，调节构件调节显影剂运载构件的表面上的显影剂层的量。为了在这样的显影装置中获得稳定的图像输出，调节构件需要在显影剂运载构件上均匀地形成显影剂层的同时使显影剂带电以获得均匀的层厚度和稳定的带电量。为了实现此，一般来说，如日本专利申请公开No.6-289703中所公开的，显影偏压电压被施加于显影剂运载构件以执行显影，并且调节偏压电压被施加于调节构件以适当地使显影剂带电。然而，由于长期使用等，显影剂可能粘附和融合到调节构件。在这种情况下，显影剂的流动可能受阻，稳定的层厚度可能不能形成，并且低浓度部分或竖条可能出现在图像中。

为了解决这样的问题，日本专利申请公开No.2003-307991公开了如下配置：在该配置中，在显影操作期间，在显影剂运载构件和调节构件之间创建朝向调节构件具有与显影剂的带电极性相同极性的电位差(在下文中，刮刀偏压)。通过形成这样的电位差，显影剂被适当地带电，显影剂到调节构件的粘附和融合可以被防止，并且出现在图像上的低浓度部分或竖条可以被防止。近年来，有必要减少由于显影剂的低带电量而导致的雾化以便缩小尺寸和降低成本。具体地说，这是因为，可以通过减少收集到清洁设备的显影剂的量来缩小清洁设备的尺寸，并且可以在不改变填充到显影装置中的显影剂的量的情况下增加可用于图像形成的显影剂的量。

这里，可以通过增加显影剂的带电量来抑制雾化。这是因为，可以增大如下电力：该电力使得显影部分可以基于通过图像承载构件和显影剂运载构件之间的电位差形成的电场来在正规的方向上移动显影剂。作为一种手段，可以类似于上述常规例子那样增大刮刀偏压。作为另一手段，可以增大显影剂摩擦以用供带电的距离，并且可以增加带电量。也就是说，可以考虑增大调节构件与显影剂运载构件接触的压合部宽度以抑制雾化的配置。

发明内容

然而，在上述常规例子中，如果刮刀偏压增大得太大，则可能难以适当地调节显影剂层的量。这是因为，当将显影剂压向显影剂调节刮刀的电力增大时，大量显影剂进入调节构件的下侧。当调节缺陷出现时，因为比必需量多的大量显影剂用于显影，所以诸如打印部分中的浓度不均匀或非打印部分中的背景雾化的图像缺陷可能出现。除此之外，如果刮刀偏压增大得太大，则由调节构件或显影剂运载构件的树脂层中的通电泄漏或劣化造成的图像缺陷可能出现。

另一方面，增大调节构件的接触部分的压合部宽度可以在实现适当的调节的同时使带电量增加。而且，当在调节缺陷不会发生的范围内增大刮刀偏压的同时增大接触压合部的宽度时，因为获得较大的显影剂带电量，所以可以更令人满意地抑制雾化。然而，在增大这样的接触压合部宽度的配置中，因为显影剂在带电量增加的接触压合部的下游侧附着到调节构件的附着力增大，所以显影剂可能易于粘附和融合到调节构件。即使当形成如上述常规例子那样的刮刀偏压时，在增大接触压合部宽度的配置中，显影剂粘附和融合到调节构件也可能出现。特别是，当刮刀偏压小时，定影和融合变得更加明显。根据上述内容，在增大调节构件的接触部分的压合部宽度的配置中，难以既防止显影剂调节缺陷，又防止显影剂定影和融合到调节构件。

本发明的目的是，在增加显影剂带电量以抑制雾化的同时，防止由显影剂粘附和融合到调节构件造成的图像缺陷(诸如低浓度部分或竖条)的出现，而不引起由显影剂调节缺陷造成的图像缺陷(诸如浓度不均匀或背景雾化)。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例的显影装置包括：

显影剂运载构件，所述显影剂运载构件运载显影剂；

显影框架构件，所述显影框架构件可旋转地支撑显影剂运载构件，并且存放显影剂；以及

调节构件，所述调节构件设在显影框架构件中以调节显影剂运载构件上运载的显影剂的厚度，其中，

所述调节构件包括支撑构件和接触构件，所述支撑构件具有导电性质，所述接触构件具有比支撑构件的电阻率大的电阻率，

在与显影剂运载构件的旋转轴方向正交的截面中，

所述接触构件具有与显影剂运载构件的表面接触的接触部分，并且

所述支撑构件被设置为存在于显影剂运载构件的通过所述接触部分的法线上，并且所述接触部分具有第一区域和第二区域，所述第二区域位于显影剂运载构件的旋转方向上第一区域的下游侧，

其中，当在沿着通过第一区域的第一法线的第一方向上、第一区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第一厚度，并且

在沿着通过第二区域的第二法线的第二方向上、第二区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第二厚度时，

所述第一厚度大于所述第二厚度，

其中，当显影剂运载构件的通过显影剂运载构件的旋转中心和支撑构件之间的距离最短的位置的第三法线用作参考时，

所述接触部分在显影剂运载构件的旋转方向上被设置在如下位置处：该位置不在第三法线的下游侧、而在显影剂运载构件的上游侧，并且

其中，当在显影操作期间支撑构件的电位为V1并且显影剂运载构件的电位为V2时，支撑构件和显影剂运载构件之间的电位差(V1-V2)的极性与显影剂的带电极性相同。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例的显影装置包括：

显影剂运载构件，所述显影剂运载构件运载显影剂；

显影框架构件，所述显影框架构件可旋转地支撑显影剂运载构件，并且存放显影剂；以及

调节构件，所述调节构件设在显影框架构件中以调节显影剂运载构件上运载的显影剂的厚度，其中，

所述调节构件包括：

第一接触部分，所述第一接触部分与显影剂运载构件接触，

第一导电部分，所述第一导电部分具有比第一接触部分的电阻率小的电阻率，并且在第一接触部分介于之间的情况下以第一距离面向显影剂运载构件的表面，

第二接触部分，所述第二接触部分在显影剂运载构件的旋转方向上第一接触部分的下游侧与显影剂运载构件接触，以及

第二导电部分，所述第二导电部分具有比第二接触部分的电阻率小的电阻率，并且在第二接触部分介于之间的情况下以短于第一距离的第二距离面向显影剂运载构件的旋转方向上第一导电部分的下游侧的显影剂运载构件的表面，并且

其中，在显影操作期间，第一导电部分和第二导电部分的电位被配置为大于显影剂运载构件的电位，并且是与显影剂的带电极性相同的极性。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例的显影装置包括：

显影剂运载构件，所述显影剂运载构件运载显影剂；

显影框架构件，所述显影框架构件可旋转地支撑显影剂运载构件，并且存放显影剂；以及

调节构件，所述调节构件设在显影框架构件中以调节显影剂运载构件上运载的显影剂的厚度，其中，

所述调节构件包括支撑构件和接触构件，所述支撑构件具有导电性质，所述接触构件具有比支撑构件的电阻率大的电阻率，

在与显影剂运载构件的旋转轴方向正交的截面中，

所述接触构件具有与显影剂运载构件的表面接触的接触部分，并且

所述支撑构件被设置为存在于显影剂运载构件的通过所述接触部分的法线上，并且所述接触部分具有第一区域和第二区域，所述第二区域位于显影剂运载构件的旋转方向上第一区域的下游侧，

其中，当在沿着通过第一区域的第一法线的第一方向上、第一区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第一厚度，并且

在沿着通过第二区域的第二法线的第二方向上、第二区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第二厚度时，

所述第一厚度大于所述第二厚度，

其中，当显影剂运载构件的通过显影剂运载构件的旋转中心和支撑构件之间的距离最短的位置的第三法线用作参考时，

所述接触部分在显影剂运载构件的旋转方向上被设置在如下位置处：该位置不在第三法线的下游侧、而在显影剂运载构件的上游侧，并且

其中，在显影操作期间，朝向支撑构件的极性与显影剂的带电极性相同的电位差形成在支撑构件和显影剂运载构件之间。

为了实现上述目的，可拆卸地附连到根据本发明的实施例的图像形成装置的装置本体的处理盒包括：

图像承载构件，在所述图像承载构件上形成静电潜像；以及

用于使所述静电潜像显影的显影构件。

为了实现上述目的，图像形成装置包括：

显影装置；

装置本体，所述显影装置可拆卸地附连到所述装置本体；以及

偏压施加部分，所述偏压施加部分将具有不同幅值的偏压施加于显影剂运载构件和调节构件。

根据本发明，可以在增加显影剂带电量以抑制雾化的同时，在不引起由显影剂调节缺陷造成的图像缺陷(诸如浓度不均匀或背景雾化)的情况下，防止由显影剂粘附和融合到调节构件造成的图像缺陷(诸如低浓度部分或竖条)的出现。

从以下参照附图对示例性实施例进行的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的显影装置的示意图；

图2是根据本发明的实施例的图像形成装置的示意图；

图3是根据实施例1的显影辊和调节刮刀的示意性截面图；

图4是例示说明压合部宽度和调色剂带电量之间的关系的示图；

图5是例示说明根据实施例1的作用于调色剂上的附着力F1和推力F2的示意图；

图6A是例示说明附着力F1和调色剂带电量之间的关系的示图；

图6B是例示说明推力F2和调色剂带电量之间的关系的示图；

图7是调节刮刀和显影辊的电气等效电路图；

图8是根据实施例2的显影辊和调节刮刀的示意性截面图；

图9是根据比较例子1的显影剂运载构件和调节构件的示意性截面图；以及

图10是根据比较例子2的显影剂运载构件和调节构件的示意性截面图。

具体实施方式

以下，将参照附图来详细描述用于实现本发明的示例性实施例。可以根据应用本发明的装置的配置和各种条件来适当改变实施例中描述的组件的尺寸、材料、形状和相对布置。也就是说，本发明的范围不限于以下实施例。

实施例1

图像形成装置的总体示意性配置

将参照图2来描述根据本发明的实施例的电子照相图像形成装置(在下文中，图像形成装置)的总体配置。图2是例示说明根据本发明的实施例的图像形成装置100的总体配置的示意性截面图。

这里，图像形成装置是根据电子照相图像形成处理、使用显影剂(调色剂)在记录材料(记录介质)上形成图像的装置。图像形成装置的例子包括电子照相复印机、电子照相打印机(例如，LED打印机、激光束打印机等)、电子照相传真装置、电子照相字处理器以及其复合机器(多功能打印机)。而且，记录材料是在其上形成图像的记录介质，其例子包括记录纸、OHP片材、塑料片材和织物。

图像形成装置100包括作为其主要组件的、作为图像承载构件的感光鼓1、显影装置2、清洁设备8、带电辊7、曝光设备91、转印辊93和定影设备94。感光鼓1、显影装置2、清洁设备8和带电辊7被集成为处理盒P，并且被可拆卸地附连到图像形成装置本体(图像形成装置100的不包括处理盒P的部分)。作为处理盒，如下另一配置也可以被适当地使用：在该配置中，电子照相感光鼓与作为在该电子照相机感光鼓中将使用的处理部件的带电设备、显影部件和清洁部件中的至少一个集成为盒。而且，显影装置2可以仅被可拆卸地附连到装置本体或处理盒P。

感光鼓1是具有20mm的外径的鼓形感光构件，显影装置2被布置为面对感光鼓1。显影装置2包含具有负的正规带电极性(用于使静电潜像显影的带电极性)的调色剂。曝光设备91和反射镜92被设置为使得从曝光设备91发射的激光束经由反射镜92到达感光鼓1上的曝光位置A。转印辊93被设置在感光鼓1的下面。清洁设备8设在感光鼓的移动方向(旋转方向R1)上相对于转印位置B的下游侧。清洁设备8被设置为与感光鼓1接触以使得清洁设备8中包括的刮刀刮掉感光鼓1上的调色剂。

将描述图像形成装置100的图像形成操作。控制器部分90以综合的方式根据预定控制程序和参考表来控制以下图像形成操作。首先，以100mm/sec的速度沿箭头R1指示的方向旋转的感光鼓1的表面被带电辊7带电到预定电位。在曝光位置A处，使用根据图像信号从曝光设备91发射的激光束在感光鼓1上形成静电潜像。形成的静电潜像在显影位置C处被显影装置2显影以形成调色剂图像。形成在感光鼓1上的调色剂图像在转印位置B处被转印到转印材料S。作为调色剂图像被转印到的记录介质的转印材料S被递送到定影设备94。定影设备94对转印材料S上的调色剂图像进行加压和加热以对转印材料S进行定影来获得最终的图像。

显影装置的总体示意性配置

将参照图1来描述根据本发明的实施例的显影装置2的总体配置。图1是例示说明根据本实施例的显影装置2的示意性配置的示意性截面图，并且是从与显影辊3的旋转方向R2正交的方向看(从显影辊3的旋转轴的方向看)的示图。如图1所示，本实施例的显影装置2包括显影剂容器6、显影辊3、调节刮刀4和供应辊5。

作为显影框架构件的显影剂容器6存放调色剂T，调色剂T是非磁性单成分显影剂。作为显影剂运载构件的显影辊3被设置为在显影位置C处与感光鼓1的表面接触。显影辊3是通过在导电心轴31的外周上形成弹性层32而获得的、具有10mm的外径的橡胶辊，并且在其表面上运载调色剂T。而且，显影辊3可旋转地支撑于显影剂容器6上，心轴31设置在其之间，并且显影辊3以180mm/sec的速度、沿箭头R2指示的方向旋转。当预定偏压被施加于显影辊3时，调色剂T被转印到形成在感光鼓1上的静电潜像，由此形成可见图像。为了避免非图像形成操作期间感光鼓1和显影辊3之间的不必要的接触，感光鼓1和显影辊3之间的接触和分离在显影装置2外部提供的凸轮9移动显影剂容器6时被控制。

作为调节显影辊3上运载的调色剂T的层厚度的调节构件的调节刮刀4具有层结构，该层结构包括导电支撑构件41和作为接触构件的树脂层42，树脂层42由具有比支撑构件41高的电阻率的材料形成为覆盖支撑构件41。在本实施例中，支撑构件41由具有大约1×10^-8Ω·m的电阻率的材料形成，树脂层42由具有大约1×10⁵至1×10⁷Ω·m的电阻率的材料形成。树脂层42朝向显影辊3突出，并且在接触压合部D处与显影辊3压力接触，接触压合部D是沿着显影辊3的表面延伸的接触表面。更具体地说，调节刮刀4的树脂层42的附着位置被设置为树脂层42侵入显影辊3的地方。树脂层42在与显影辊3接触时变形，其斥力产生压力。

显影装置2外部的刮刀偏压施加部件10电连接在调节刮刀4的支撑构件41和显影辊3的心轴31之间。刮刀偏压施加部件10包括电源电路等，并且被配置为能够将不同幅值的偏压电压单个地施加于显影辊3和调节刮刀4。在显影操作期间，刮刀偏压施加部件10将显影偏压电压Vdev施加于显影辊3，并且将调节偏压电压Vbld施加于调节刮刀4。

这里，将描述在图像形成操作(显影操作)期间施加于各构件的电压。在本实施例中，-1050V的电压被施加于带电辊7以使得感光鼓1的表面电位被均匀地带电到-500V。打印部分被曝光设备91调整以使得感光鼓1的表面电位为-100V。-300V的显影偏压电压Vdev被施加于显影辊3，由此将负极性调色剂T转印到打印部分的反转显影被执行。与显影偏压电压Vdev相比，被施加于调节刮刀4的调节偏压电压Vbld以被设置为负极性，负极性是与调色剂T的带电极性相同的极性。

以这种方式，刮刀偏压Δ(＝Vbld-Vdev)形成在与调色剂T的带电极性相同的极性侧，该刮刀偏压Δ是调节偏压电压Vbld相对于显影偏压电压Vdev的电位差。也就是说，电位差(V1–V2)被形成为使得调节刮刀4(支撑构件41)的电位V1(电压Vbld)相对于显影辊3的电位V2(电压Vdev)朝向与调色剂T的带电极性相同的极性侧增大(电位差(V1–V2)的极性与调色剂T的带电极性是相同的)。这样，可以防止调色剂T在接触压合部D处粘附和融合到调节刮刀4。结果，可以防止低浓度部分和竖条的出现。

这里，将描述为什么可以防止调色剂T的粘附和融合的原因。因为调色剂T在接收压力的同时与调节刮刀4接触和摩擦时融化，所以调色剂T融合到调节刮刀4。由于此，刮刀偏压Δ朝向支撑构件形成在与调色剂T的带电极性相同的极性侧，以使得朝向显影辊3的电推力被施加于接触压合部D中的调色剂。这样，因为调色剂T与调节刮刀4接触的机会减少，所以可以防止调色剂T定影和融合。

在本实施例中，为了在接触压合部D的整个表面上获得基于刮刀偏压Δ防止调节刮刀的融合的效果，支撑构件41在接触压合部D的整个表面上存在于相对于显影辊3的表面的法线上，其中树脂层42位于支撑构件41和显影辊3之间。由于上述配置，调节刮刀4具有调节显影辊3上的调色剂T的层厚度的功能，并且具有用于将预定电荷施加于显影辊3上的调色剂T的显影剂带电部件的功能。

在本实施例中，作为金属薄板的平板形不锈钢用于支撑构件41以使得支撑构件41具有弹性性质(弹簧性质)。除了不锈钢，还可以使用磷青铜、铝合金等，并且支撑构件41可以由高硬度树脂形成。即使当导电树脂用于支撑构件41时，其电阻率一般也为大约1×100至1×10²Ω·m，以使得树脂层42相对于支撑构件41的足够大的电阻率可以得到保证。支撑构件41在其底座端侧(一个端侧)具有固定部分41a，固定部分41a被固定到形成在显影剂容器6上的定影部分6a。在本实施例中，远端侧(另一端侧)是支撑构件41的自由端，面对显影辊3的旋转方向R2上的上游侧。也就是说，调节刮刀4具有在与显影辊3的旋转方向R2相反的方向上延伸的悬臂结构。

在本实施例中，树脂层42是通过用聚氨酯涂布支撑构件41而形成的。除了上述之外，树脂层42的材料还包括聚酰胺、聚酰胺弹性体、聚酯、聚酯弹性体、聚酯对苯二甲酸、尿烷橡胶、尿烷树脂、硅橡胶、硅树脂和三聚氰胺树脂，这些材料可以单个地使用或按两种或更多种的组合使用。除了该涂布方法之外，形成树脂层42的方法大致分为直接在支撑构件41上形成树脂层42的方法、和预先形成树脂层42并且将树脂层42附着到支撑构件41的方法。直接在支撑构件41上形成树脂层42的方法的例子包括将原材料挤到支撑构件41以形成树脂层42的方法、和通过浸渍、涂布、喷涂等将原材料涂覆到金属薄板的方法。而且，预先形成树脂层42的例子包括切割从原材料创建的片材的方法、和使用金属模具等形成树脂层42的方法。

作为显影剂供应构件的供应辊5是通过在导电芯的外周上形成泡沫而获得的弹性海绵辊。供应辊5被布置为以预定的侵入量与显影辊3接触并且在显影辊3的圆周表面上形成预定压合部。供应辊5在显影辊3和供应辊5之间的压合部处沿箭头R3指示的与显影辊3的旋转方向R2相反的方向旋转以将调色剂T供应给显影辊3。

显影辊3和供应辊5被设置在显影剂容器6的调色剂T存放空间(存放室)的下面。图1和图2中的垂直方向对应于图像形成装置的正常安装状态下的垂直方向。供应辊5的旋转中心位于显影辊3的旋转中心的下面。调节刮刀4被提供为使得支撑于显影剂容器6上的一个端侧位于自由端的另一端侧的上面。调节刮刀4和显影辊3之间的接触压合部D的位置位于显影辊3的旋转中心的上面，显影辊3上运载的调色剂T从下侧朝向上侧进入接触压合部D中。显影辊3的下端和显影剂容器6之间的间隙被柔性片材构件(未例示说明)密封以便防止调色剂T泄漏。各构件的布置不限于此，本发明可以被应用于具有如下另一配置的显影装置：在该配置中，调节刮刀4位于显影辊3的下面，调色剂T例如从上侧朝向下侧进入接触压合部D中。

显影装置的详细配置

将参照图1和图3至图7来描述作为本实施例的特征的调节刮刀4的形状和接触状态。

图3是例示说明根据实施例1的调节刮刀4与显影辊3接触的状态的示意性截面图，并且是从与显影辊3的旋转方向R2正交的方向看(从显影辊3的旋转轴的方向看)的视图。如图1和图3所示，在调节刮刀4中，连续曲面形状形成在远端侧提供的树脂层42的面对显影辊3的表面上作为接触部分，远端侧是支撑构件41的自由端。调节刮刀4的树脂层42与显影辊3接触以形成接触压合部D，接触压合部D是连续接触表面。这里，将参照图4来描述接触压合部宽度和调色剂带电量之间的关系。

图4是例示说明接触压合部宽度和调色剂带电量之间的关系的示图。调色剂T通过在调节刮刀4和显影辊3之间的接触压合部D中被摩擦而带电。由于此，如图4所示，调节刮刀4和显影辊3之间的接触距离X越大，调色剂T的每单位体积的带电量Q越大。因此，如本实施例中那样，通过增大调色剂与其摩擦以供带电的接触压合部D的长度，可以使调色剂带电量增加。因为可以保持大的调色剂带电量，所以可以减少雾化。为了获得本发明的优点，接触压合部D无需是连续的单个表面，并且接触压合部可以被划分为多个接触压合部，只要保证接触压合部的足够长度以使得调色剂带电性质提高即可。

如图3所示，在显影辊3的表面的法线方向上，显影辊3靠近的最接近支撑构件41的位置是支撑构件41上的点J0和显影辊3上的点N0。通过点J0和N0的直线被称为直线M0。而且，点J0和N0之间的距离被称为距离L0。接触压合部D形成在显影辊3的旋转方向上的相对于直线M0的上游侧。通过使得调节刮刀4可以在直线M0在旋转方向上的上游侧与显影辊3接触，在接触压合部D的宽的区域中可以实现稍后将描述的、旋转方向上的下游侧的厚度Lb小于旋转方向上的上游侧的厚度La的状态。在本实施例中，因为显影辊3是圆柱形旋转构件，所以显影辊3的表面的法线是通过显影辊3的旋转中心(中心点)31a的直线。而且，稍后将描述的、显影辊3的旋转中心31a与通过支撑构件41上的点J1和J3的直线U之间的距离在直线M0上是最短的。

接着，为了描述调节刮刀4的形状，将讨论接触压合部D中的点N1、N2和N3，点N1、N2和N3是从显影辊3的旋转方向(箭头R2)上的上游侧起按该次序布置的。显影辊3的表面对于各点N1、N2和N3而言的法线分别被定义为直线M1、M2和M3。各直线与支撑构件41上的点J1、J2和J3相交。这里，点N1和N2之间的段被定义为接触压合部上游Da，点N2和N3之间的段被定义为接触压合部下游Db。在该例子中，为了描述，接触压合部上游Da和接触压合部下游Db具有相同的长度。而且，将考虑显影辊3的表面的法线方向上的、接触压合部上游Da中的树脂层42的厚度La和接触压合部下游Db中的树脂层42的厚度Lb。接触部分的第一区域的厚度La或作为第一接触部分的树脂层42的上游侧的厚度La是点J1和N1之间的距离L1与点J2和N2之间的距离L2之间的厚度。也就是说，导电支撑构件41的点J1和J2之间的部分(第一导电部分)隔着树脂层42的上游侧的厚度La的区域(以第一距离La)面向显影辊3的表面。而且，接触部分的第二区域的厚度Lb或作为第二接触部分的树脂层42的下游侧的厚度Lb是点J2和N2之间的距离L2与点J3和N3之间的距离L3之间的厚度。也就是说，导电支撑构件41的点J2和J3之间的部分(第二导电部分)隔着树脂层42的下游侧的厚度Lb的区域(以距离Lb)面向显影辊3的表面。这里，在图3中例示说明了圆O0、O1、O2和O3，以使得距离L0至L3之间的关系被理解，圆O0、O1、O2和O3是从显影辊3的旋转中心31a起的半径为距离L0、L1、L2和L3的圆。如图3所示，距离L1、L2和L3按该次序减小。因此，在本实施例中，下游侧的厚度Lb小于上游侧的厚度La。

将参照图5来描述调色剂在接触压合部D中接收的力。调色剂接收的力大致分为附着力F1和推力F2，附着力F1用于将调色剂附着到构件，与调剂色带电量相关联，推力F2与由于形成刮刀偏压Δ而出现的电场相关联。具体地说，存在于接触压合部D内的调节刮刀4的表面附近的调色剂接收朝向调节刮刀4的附着力F1和朝向显影辊3的推力F2。而且，存在于显影辊3的表面附近的调色剂接收朝向显影辊3的附着力F1和朝向显影辊的推力F2。这里，附着力F1主要是电像力，并且与到构件的距离的平方大致上成反比。由于此，附着力作用的方向取决于在其附近存在调色剂的构件而反向。

图6A和6B是例示说明附着力F1和推力F2与调色剂带电量之间的关系的示图，其中，图6A例示说明调色剂带电量和朝向调节刮刀4的附着力F1之间的关系，图6B例示说明调色剂带电量和朝向显影辊3的推力F2之间的关系。附着力F1与调色剂带电量的平方大致上成比例。推力F2与调色剂带电量和施加于调色剂的电场成比例。具体地说，如图4所示，因为调色剂T的带电量随着调色剂T靠近接触压合部D的下游侧而增加，所以调色剂T接收大的附着力F1并且可能融合到调节刮刀4。例如，如图5所示，接触压合部D的最下游侧的调色剂T接收最大的附着力F1t。相反，像例如图5所示的作用于接触压合部D的最下游侧的调色剂T的推力F2t那样，推力F2是将调色剂T压向显影辊3的力，并且在防止调色剂T融合到调节刮刀4的方向上作用。

如图5所示，紧接着调色剂T进入接触压合部D之前(也就是说，在接触压合部D的最上游侧)，显影辊3的表面附近的调色剂T接收朝向显影辊3的附着力F1s和朝向显影辊3的推力F2s。这里，因为在上游侧的电场Ea大的情况下朝向显影辊3的推力F2作用于调色剂T上，所以较大量的调色剂T随着显影辊3的旋转而被递送到调节刮刀4。朝向接触压合部D进入的调色剂的量越大，调节刮刀4升高得越高，调节缺陷出现得越多。为了防止调节缺陷，因为推力F2s特别需要减小，所以需要使上游侧的电场Ea减小。通过将下游侧的电场Eb增大到小于上游侧的减小的电场Ea，可以在防止调节缺陷的同时防止调色剂T融合到调节刮刀4。

这里，如图6A所示，随着调色剂T靠近接触压合部D的下游侧，调节刮刀4的表面附近的调色剂T接收朝向调节刮刀4的大的附着力F1。与此相关地，如图6B所示，因为上游侧的电场Ea增大为使得朝向显影辊3的推力F2作用于调色剂T上，所以可以在对上游侧的调节没有任何影响的情况下防止调色剂T融合到调节刮刀4。

这里，当如本实施例中那样下游侧的厚度Lb小于上游侧的厚度La时，下游侧的电场Eb大于上游侧的电场Ea。首先，将描述树脂层42是绝缘构件的情况。在这种情况下，从支撑构件41隔着树脂层42施加于调色剂层的电场与离支撑构件41的距离大致上成反比。由于此，当下游侧的厚度Lb小于上游侧的厚度La时，下游侧的电场Eb大于上游侧的电场Ea。

接着，将描述如本文实施例中那样树脂层42具有半导体性质的情况。

图7是调节刮刀4、显影辊3和刮刀偏压施加设备的等效电路图。这里，因为考虑形成刮刀偏压Δ的正常状态，所以忽略静电电容分量。树脂层42的电阻包括接触压合部上游Da中的电阻R1a和接触压合部下游Db中的电阻R1b。而且，调色剂层和显影辊3的组合电阻被定义为电阻R2。电阻R2在接触压合部上游Da和接触压合部下游Db中是相同的。电压V(其为刮刀偏压Δ的绝对值)被施加于通过将接触压合部上游Da的组合电阻R1a+R2和接触压合部下游Db的组合电阻R1b+R2并联连接而获得的电路。

这里，流过接触压合部上游Da的电流被定义为电流Ia，流过接触压合部下游Db的电流被定义为电流Ib，这些电流的和被定义为流过整个调节刮刀4的电流I。由流过树脂层42的电流引起的从支撑构件41到接触压合部D在接触压合部上游Da中的压降被定义为压降V1a，接触压合部下游Db中的压降被定义为压降V1b。上游侧的压降V1a和下游侧的压降V1b用以下方程1和2表达。

V1a＝I·(R2·R1a+R1a·R1b)/(2R2+R1a+R1b)...(方程1)

V1b＝I·(R2·R1b+R1a·R1b)/(2R2+R1a+R1b)...(方程2)

从方程1和2，要理解的是，如果树脂层42的下游侧的电阻R1b小于树脂层42的上游侧的电阻R1a，则下游侧的压降V1b小于上游侧的压降V1a。这里，压降V1a和压降V1b越小，显影辊3和调节刮刀4的表面之间的电位差保持得越好。由于此，在这种情况下，从支撑构件41隔着树脂层42施加于调色剂层的下游侧的电场Eb大于上游侧的电场Ea。而且，树脂层42的电阻与树脂层42的厚度成比例。因此，当树脂层42的下游侧的厚度Lb小于树脂层42的上游侧的厚度La时，下游侧的电阻R1b小于上游侧的电阻R1a。结果，如上所述，施加于调色剂层的接触压合部下游Db中的电场Eb大于接触压合部上游Da中的电场Ea。由于此，在如本文实施例中那样树脂层42具有半导体性质的情况下，当下游侧的厚度Lb小于上游侧的厚度La时，下游侧的电场Eb大于上游侧的电场Ea。以这种方式，通过增大上游侧的厚度La并且减小上游侧的电场Ea，可以防止调节缺陷。此外，通过将下游侧的厚度Lb减小到小于上游侧的厚度La以增大下游侧的电场Eb，可以防止调节刮刀融合。

在本实施例中，如上所述，调节刮刀4相对于显影辊3的旋转方向反向接触(counter-contact)。在这样的配置中，因为支撑构件41在形成接触压合部D的位置处的部分远离对支撑构件41进行支撑的支撑点，所以支撑构件41可能变形。结果，用于调节调色剂的接触压力可能变化，并且调节缺陷可能出现。而且，当刮刀偏压Δ被减小以抑制调节缺陷时，调节刮刀融合可能发生。然而，通过将本实施例的配置应用于这样的反向接触配置，可以抑制调节缺陷和调节刮刀融合。而且，可以设置刮刀偏压Δ以便既防止调节缺陷、又防止调节刮刀融合。

评估方法

这里，将描述为确认本发明的优点而执行的用于评估各项的评估方法。为了评估雾化，将在打印纯白色图像时转印之后剩余在感光鼓1上的调色剂转印到透明带，并且将附着有调色剂的带附着到评估记录纸。没有附着调色剂的带也被附着到同一记录纸。使用绿色滤光器和光学反射计(TC-6DS：Tokyo Denshoku的产品)在附着到记录纸的带上面测量光学反射，并且从没有附着调色剂的带的反射减去该光学反射以获得与雾化相对应的反射量，该反射量被评估为雾化量。通过观察打印固态图像时转印之后感光鼓1上的雾化，可以对已经在非打印部分中显影的并且由于低带电量尚未被转印的雾化进行评估。使用白纸作为评估记录纸，并且当测量浓度时，将10张或更多张相同的纸放置在记录纸的下方。在带上的三个或更多个点处测量反射，并且使用其平均值作为雾化量。当雾化量为3％或更多时，雾化被评估为“差”，当该量为1％或更多时，雾化被评估为“普通”，当该量为0.5％或更多且小于1％时，雾化被评估为“良好”，当该量小于0.5％时，雾化被评估为“非常好”。

调节缺陷是通过观察打印半色调图像时输出图像上的浓度不均匀的出现来评估的。当浓度不均匀出现时，调节缺陷被评估为“差”，当浓度不均匀没有出现时，调节缺陷被评估为“良好”。调节刮刀融合是通过观察打印纯黑色图像时输出图像上的竖条的出现来评估的。当竖条出现时，融合被评估为“差”，当竖条没有出现时，融合被评估为“良好”。这些评估是通过观察实施例、比较例子和修改中6000页片材被打印之后的状态来验证的。而且，在-100V、-150V、-200V和-250V这些各个值处评估刮刀偏压Δ。当刮刀偏压Δ没有被施加或者正侧电位差形成时，调色剂定影或融合到调节刮刀4发生。由于此，在该例子中，形成负侧刮刀偏压Δ。

比较例子1

将参照图9来描述根据比较例子1的调节刮刀4的形状和接触状态。除了调节刮刀4之外的比较例子1的配置与实施例1的配置是相同的，其描述将被省略。图9是例示说明比较例子1的调节刮刀4与显影辊3接触的状态的示意性截面图。在比较例子1中，不同于实施例1，接触压合部D的上游部分Da中的树脂层42的厚度La等于接触压合部D的下游部分Db中的树脂层42的厚度Lb。

比较例子2

将参照图10来描述根据比较例子2的调节刮刀4的形状和接触状态。除了调节刮刀4之外的比较例子2的配置与实施例1的配置是相同的，其描述将被省略。图10是例示说明比较例子2的调节刮刀4与显影辊3接触的状态的示意性截面图。在比较例子2中，不同于实施例1，接触压合部D的下游部分Db中的树脂层42的厚度Lb大于接触压合部D的上游部分Da中的树脂层42的厚度La。

实施例1、比较例子1和比较例子2之间的比较

当使用实施例1、比较例子1和比较例子2的显影装置实际上形成图像时的评估结果在表1中例示说明。

(表1)

如表1所示，当刮刀偏压Δ增大时，雾化和调节刮刀融合被抑制，但是调节缺陷变差。在比较例子1和2中，不可能抑制调节缺陷和调节刮刀融合。相对照地，在实施例1中，因为在接触压合部上游Da中施加于调色剂的电场Ea变弱，所以调节缺陷被抑制。而且，在实施例1中，因为在接触压合部下游Db中施加于调色剂的电场Eb加强，所以调节刮刀融合被抑制。结果，可以通过控制刮刀偏压Δ来防止调节缺陷和调节刮刀融合。而且，可以通过增加调色剂带电量来减少雾化。

如上所述，通过本实施例的配置，可以在抑制雾化的同时既防止调节缺陷、又防止调节刮刀融合。

实施例2

将参照图8来描述根据本发明的实施例2的显影装置。除了调节刮刀4之外的实施例2的配置与实施例1的配置是相同的，其描述将被省略。图8是例示说明实施例2的调节刮刀4与显影辊3接触的状态的示意性截面图。在实施例2中，类似于实施例1，接触压合部D的上游部分Da中的树脂层42的厚度La和接触压合部D的下游部分Db中的树脂层42的厚度Lb之间的关系被设置为使得下游侧的厚度Lb小于上游侧的厚度La。由于此，类似于实施例1，可以在抑制雾化的同时既防止调节缺陷、又防止调节刮刀融合。

然而，在实施例2中，接触压合部D的宽度大于实施例1的接触压合部D的宽度。由于此，接触压合部D的下游侧的调色剂T的带电量进一步高于实施例1的接触压合部D的下游侧的调色剂T的带电量。通过增加调色剂T的带电量，雾化可以被进一步抑制。另一方面，关于调节刮刀融合，朝向调节刮刀4的附着力F1在接触压合部D的下游侧增大，并且难以通过控制刮刀偏压Δ来抑制调节刮刀融合。特别是，当刮刀偏压Δ小并且施加于调色剂T的朝向显影辊3的推力F2小时，调节刮刀融合可能发生。相对照地，在实施例2中，接触压合部上游Da中的接触压力Ka(第一接触压力)和接触压合部下游Db中的接触压力Kb(第二接触压力)之间的关系被设置为使得下游侧的接触压力Kb小于上游侧的接触压力Ka。接触压力之间的关系是使用触觉(Nitta Corporation的产品)测得的。

将描述设置接触压力Ka和接触压力Kb的方法。可以通过在上游侧的接触压合部上游Da和下游侧的接触压合部下游Db中改变树脂层42到显影辊3的假想侵入量来设置接触压力。这里，假想侵入量是当处于显影辊3没有被组装的非负载状态下的调节刮刀4和处于调节刮刀4没有被组装的非负载状态下的显影辊3在从显影辊3的旋转轴的方向看的截面中假想重合时的重叠量。

修改A

除了调节刮刀4之外的修改A的配置与实施例2的配置是相同的，其描述将被省略。在修改A中，类似于实施例2，接触压合部D的宽度大于实施例1的接触压合部D的宽度。由于此，调色剂带电量在接触压合部的驱动轴套上比实施例1进一步增加。由于此，在修改A中，类似于实施例2，雾化可以被进一步抑制。另一方面，关于调节刮刀融合，难以通过控制刮刀偏压Δ来抑制调节刮刀融合。而且，在修改A中，不同于实施例2，接触压合部上游Da中的接触压力Ka和接触压合部下游Db中的接触压力Kb之间的关系被设置为使得下游侧的接触压力Kb大于上游侧的接触压力Ka。

实施例2和修改A之间的比较

当使用实施例2和修改A的显影装置实际上形成图像时的评估结果在表2中例示说明。

(表2)

如表2所示，在修改A中，其中调节缺陷和调节刮刀融合这二者都被抑制的刮刀偏压Δ的范围窄。在该评估中，当刮刀偏压Δ仅为-200V时，可以既防止调节缺陷，又防止调节刮刀融合。相对照地，在实施例2中，其中调节缺陷和调节刮刀融合这二者都被抑制的刮刀偏压Δ的范围比修改A的刮刀偏压Δ的范围宽。

首先，将比较刮刀偏压Δ为-150V的情况。在实施例2中，不同于修改A，因为下游侧的接触压力Kb小于上游侧的接触压力Ka，所以可以在抑制由于上游侧的接触压力Ka小而导致的调节缺陷的出现的同时防止调节刮刀融合。由于在抑制接触压合部下游Db中的调色剂上的应力的同时降低调色剂与调节刮刀4的接触机会的效果，调节刮刀融合可以被防止。

接着，将比较刮刀偏压Δ为-250V的情况。在实施例2中，不同于修改A，因为上游侧的接触压力Ka大于下游侧的接触压力Kb，所以可以在抑制由于下游侧的接触压力Kb大而导致的调节刮刀融合的出现的同时防止调节缺陷。因为接触压合部上游Da中的接触压力Ka防止调节刮刀4通过递送的调色剂而升高，所以调节缺陷可以被防止。此外，在实施例2中，与修改A相比，因为即使当刮刀偏压Δ增大时，调节缺陷也可以被防止，所以可以进一步抑制雾化。

如上所述，根据本实施例，通过将下游侧的接触压力Kb设置为小于上游侧的接触压力Ka，可以在进一步抑制雾化的同时既防止调节缺陷、又防止调节刮刀融合。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是要理解本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围要被给予最广泛的解释以便包含所有的这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (14)

1.一种显影装置，其特征在于，包括：

显影剂运载构件，所述显影剂运载构件运载显影剂；

显影框架构件，所述显影框架构件可旋转地支撑显影剂运载构件，并且存放显影剂；以及

调节构件，所述调节构件设在显影框架构件中以调节显影剂运载构件上运载的显影剂的厚度，其中，

所述调节构件包括支撑构件和接触构件，所述支撑构件具有导电性质，所述接触构件具有比支撑构件的电阻率大的电阻率，

在与显影剂运载构件的旋转轴方向正交的截面中，

所述接触构件具有与显影剂运载构件的表面接触的接触部分，并且

所述支撑构件被设置为存在于显影剂运载构件的通过所述接触部分的法线上，并且所述接触部分具有第一区域和第二区域，所述第二区域位于显影剂运载构件的旋转方向上第一区域的下游侧，

其中，当在沿着通过第一区域的第一法线的第一方向上、第一区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第一厚度，并且

在沿着通过第二区域的第二法线的第二方向上、第二区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第二厚度时，

所述第一厚度大于所述第二厚度，

其中，当显影剂运载构件的通过显影剂运载构件的旋转中心和支撑构件之间的距离最短的位置的第三法线用作参考时，

所述接触部分在显影剂运载构件的旋转方向上被设置在如下位置处：该位置不在第三法线的下游侧、而在显影剂运载构件的上游侧，并且

其中，当在显影操作期间支撑构件的电位为V1并且显影剂运载构件的电位为V2时，支撑构件和显影剂运载构件之间的电位差(V1-V2)的极性与显影剂的带电极性相同。

2.根据权利要求1所述的显影装置，其中，

所述第一区域与显影剂运载构件接触的第一接触压力和所述第二区域与显影剂运载构件接触的第二接触压力之间的关系被设置为使得第二接触压力小于第一接触压力。

3.根据权利要求1或2所述的显影装置，其中，

所述调节构件与显影剂运载构件接触，以使得调节构件的一端被显影框架构件支撑，调节构件的作为自由端的另一端面向显影剂运载构件的旋转方向上的上游侧。

4.一种显影装置，其特征在于，包括：

显影剂运载构件，所述显影剂运载构件运载显影剂；

显影框架构件，所述显影框架构件可旋转地支撑显影剂运载构件，并且存放显影剂；以及

调节构件，所述调节构件设在显影框架构件中以调节显影剂运载构件上运载的显影剂的厚度，其中，

所述调节构件包括：

第一接触部分，所述第一接触部分与显影剂运载构件接触，

第一导电部分，所述第一导电部分具有比第一接触部分的电阻率小的电阻率，并且隔着第一接触部分以第一距离面向显影剂运载构件的表面，

第二接触部分，所述第二接触部分在显影剂运载构件的旋转方向上第一接触部分的下游侧与显影剂运载构件接触，以及

第二导电部分，所述第二导电部分具有比第二接触部分的电阻率小的电阻率，并且隔着第二接触部分以短于第一距离的第二距离面向显影剂运载构件的旋转方向上第一导电部分的下游侧的显影剂运载构件的表面，并且

其中，在显影操作期间，第一导电部分和第二导电部分的电位被配置为大于显影剂运载构件的电位，并且是与显影剂的带电极性相同的极性。

5.根据权利要求4所述的显影装置，其中，

在与显影剂运载构件的旋转轴正交的方向上，所述第一接触部分的厚度大于所述第二接触部分的厚度。

6.根据权利要求4或5所述的显影装置，其中，

所述第一接触部分与显影剂运载构件接触的接触压力大于所述第二接触部分与显影剂运载构件接触的接触压力。

7.根据权利要求4或5所述的显影装置，其中，

所述调节构件包括：

支撑构件，所述支撑构件具有导电性质，并且包括所述第一导电部分和所述第二导电部分；以及

接触构件，所述接触构件具有比支撑构件的电阻率大的电阻率，并且包括所述第一接触部分和所述第二接触部分。

8.根据权利要求7所述的显影装置，其中，

所述支撑构件具有悬臂结构，在所述悬臂结构中，支撑构件的一个端侧被显影框架构件支撑，支撑构件的另一端侧包括位于显影剂运载构件的旋转方向上的上游侧的自由端，所述另一端侧隔着所述接触构件与显影剂运载构件接触。

9.根据权利要求7所述的显影装置，其中，

所述支撑构件具有如下区域：该区域在显影剂运载构件的旋转方向上隔着接触构件在与显影剂运载构件接触的区域的下游侧，以短于第二距离的距离面向显影剂运载构件的表面。

10.根据权利要求1、2、4、5、8或9所述的显影装置，其中，

在显影操作期间，相对于施加于显影剂运载构件的偏压，向所述调节构件施加幅值在与显影剂的带电极性相同的极性侧的偏压。

11.根据权利要求1、2、4、5、8或9所述的显影装置，其中，

存放在显影框架构件中的显影剂是非磁性单成分显影剂。

12.一种显影装置，其特征在于，包括：

显影剂运载构件，所述显影剂运载构件运载显影剂；

显影框架构件，所述显影框架构件可旋转地支撑显影剂运载构件，并且存放显影剂；以及

调节构件，所述调节构件设在显影框架构件中以调节显影剂运载构件上运载的显影剂的厚度，其中，

所述调节构件包括支撑构件和接触构件，所述支撑构件具有导电性质，所述接触构件具有比支撑构件的电阻率大的电阻率，

在与显影剂运载构件的旋转轴方向正交的截面中，

所述接触构件具有与显影剂运载构件的表面接触的接触部分，并且

所述支撑构件被设置为存在于显影剂运载构件的通过所述接触部分的法线上，并且所述接触部分具有第一区域和第二区域，所述第二区域位于显影剂运载构件的旋转方向上第一区域的下游侧，

其中，当在沿着通过第一区域的第一法线的第一方向上、第一区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第一厚度，并且

在沿着通过第二区域的第二法线的第二方向上、第二区域和支撑构件之间的接触构件的厚度为第二厚度时，

所述第一厚度大于所述第二厚度，

其中，当显影剂运载构件的通过显影剂运载构件的旋转中心和支撑构件之间的距离最短的位置的第三法线用作参考时，

所述接触部分在显影剂运载构件的旋转方向上被设置在如下位置处：该位置不在第三法线的下游侧、而在显影剂运载构件的上游侧，并且

其中，在显影操作期间，朝向支撑构件的极性与显影剂的带电极性相同的电位差形成在支撑构件和显影剂运载构件之间。

13.一种可拆卸地附连到图像形成装置的装置本体的处理盒，其特征在于，所述处理盒包括：

图像承载构件，在所述图像承载构件上形成静电潜像；以及

根据权利要求1至12中任一项所述的显影装置，所述显影装置用于使所述静电潜像显影。

14.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

根据权利要求1至12中任一项所述的显影装置；

装置本体，所述显影装置可拆卸地附连到所述装置本体；以及

偏压施加部分，所述偏压施加部分将具有不同幅值的偏压施加于显影剂运载构件和调节构件。